Projekt výškové budovy AZ Tower
Projekt více než stometrové budovy AZ Tower, jež má stát v blízkosti centra města Brna, byl zadán investorem architektonické kanceláři Burian-Křivinka na základě vyhodnocení několika studií, které si nechal na dané místo zpracovat. Výslednému návrhu předcházely tři vývojové fáze projektu o různé výšce a tvaru budovy.
Záměrem investora bylo vybudovat architektonicky atraktivní komplex budov, který bude nabízet převážně kancelářské prostory ve výškové budově a obchodní pasáž s nezbytným vybavením v nižší části budovy. V nejvyšších podlažích věže jsou navrženy apartmány na bydlení. Druhá část komplexu obsahuje třípodlažní autosalon Škoda, VW, Audi a Seat se společným servisem. Potřebná kapacita odstavných parkovacích stání je umístěna ve dvou podzemních podlažích.
Zhodnocení staveniště
Parcely pro výstavbu budovy AZ Tower leží v rozvíjejícím se území, jižně od historického centra Brna. Budova je součástí bloku staveb ve tvaru trojúhelníku mezi ulicemi Heršpická a Pražákova. Blok je ze severu ze strany města vymezen komplexem budov Spilberg Office Park, z jihu je nyní odříznut železniční vlečkou. Území v současné době dominuje budova M-paláce. Projekt je koordinován s nově navrhovanou výstavbou výškových staveb Palác Heršpická společnosti HS-Investment a záměrem společnosti Raiffeisen - Leasing Real Estate. Lokalita je dostupná městskou hromadnou dopravou, a je dobře přístupná z městské komunikační sítě. Po přesunu železničního nádraží do nové jižní polohy bude celé území napojeno na tramvajovou síť. Přestavba železničního uzlu se jeví pro rozvoj a zhodnocení celého území jako velmi přínosná.
¤ Situace
Urbanistický koncept
Dominantou komplexu je výšková budova s víceúčelovým provozem, kde náplní budovy jsou prostory pro kancelářské využití, obchody, restaurace, zdravotní zařízení a bydlení. Budova vyrůstá ze severního rohu třípodlažní podnože, které kopíruje a takřka vyplňuje lichoběžníkový tvar parcely. Zde je soustředěno obchodní a společenské zázemí budovy. Hlavní vstupy navazují na pasáže v sousedních budovách M-paláce a Mediahall a reagují na nově navrhované náměstí. Autosalony Škoda, VW, Audi a Seat jsou orientovány do ulice Pražákova, která se má stát v budoucnu obchodní třídou. Servis je ve středu jižní části parcely, skryt pohledům z ulice. Dopravně je budova napojena na ulici Heršpickou a příjezd od Vídně a dálnici D1.
¤ Panoramatický pohled z hradu Špilberk na historické centrum města Brna a jeho blízkého okolí s budovou AZ Tower
Architektonické řešení
Těleso výškové budovy tvoří dva nestejně vysoké kvádry vysoké celkem 109,2 m, které mezi sebou svírají ostrý úhel jak půdorysně, tak i pohledově ze severního a jižního směru. Východní kvádr se dvakrát zalamuje a odklání od svislé osy (6 a 11 stupňů), jeho horní část se opírá o střední výtahovou šachtu - nejvyšší část budovy. Toto zalomení vytváří charakteristický znak budovy ve tvaru A, Z. Směr natočení hlavních hmot budovy reaguje na změnu směru uličního rastru. Natočení umožňuje z východního i západního křídla budovy pohled na hrad Špilberk, jednu z dominant města. Střední část fasády je plně prosklená, boční kvádry pevné, obložené barevnými keramickými glazovanými deskami s nepravidelnou skladbou oken. Fasáda z pevných kvádrů se barevně proměňuje směrem k nebi. Povrch výtahové věže je na fasádě kryt hliníkovým perforovaným plechem. Hliníkové pletivo pokračuje nad atiku budovy, kryje telekomunikační antény a v nárožích je zakončeno čtyřmi ocelovými sloupy s výstražnými světly - noční překážkové značení. Jižní fasáda výtahové věže bude opláštěna fotovoltaickými panely.
Výšková budova vyrůstá ze třípodlažního soklu. Z nízké části budovy vystupují barevné kvádry prostor, které potřebují vyšší světlou výšku. Fasáda soklu je v přízemí převážně prosklená (výklady obchodů a autosalonu). Ve 2. a 3. NP je opláštěna vlnitým hliníkovým plechem v kombinaci s omítkou. Uprostřed půdorysu je navrženo kryté atrium přes tři podlaží, zastřešené prosklenou střechou. Atrium vytváří vnitřní komunikační a společenské jádro domu. Jižní křídlo autosalonů do ulice Pražákovy je zakončeno malou prosklenou věží (21,4 m), kde budou vystavena prodávaná auta. Záměrem projektantů bylo navrhnout jednoduchou, lehce zapamatovatelnou budovu, jejíž štíhlá silueta vstoupí do dialogu s vedutou města.
¤ Fotografie modelů výškové budovy AZ Tower, foto: Filip Šlapal
Dispoziční řešení
Výšková budova - AZ Tower
Výšková budova je členěna na část vlastní výškové budovy od 4. do 30. NP a na část nízké podnože výškové budovy od 1. do 3. NP. Jedná se o budovu se 32 podlažími, z toho dvěma podzemními a 30 nadzemními.
Obchodní pasáž - atrium
Vstupní atrium má trojúhelníkový tvar, obklopují ho ve třech úrovních galerie s obchody a komerčními prostory. Střecha rozšířené části atria je prosklená světlíkem ve tvaru nepravidelného jehlanu. Ve 3. NP je z atria přístupná restaurace, obchod a dále velkoprostorové kanceláře a tři jednací sály, které jsou určeny pro větší jednání. Zasedací místnosti se dají propojit v malý kongresový sál s kapacitou 250 míst.
Technické zázemí budovy
Ve 4. NP, jež je v úrovni střechy podnože, je umístěno technické zázemí budovy. Jsou v něm situovány: výměníková stanice, tepelná čerpadla, jednotky VZT a dvě trafa s rozvodnou NN. Ve druhé východní polovině půdorysu jsou navrženy prostory pro archivy jednotlivých firem. Je zde také dílna údržby, datový rozváděč a kanceláře správy objektu.
Vertikální komunikace
Jádro výškové budovy tvoří výtahová hala se schodištěm, která je navržena jako chráněná úniková cesta typu C. Pro výškovou budovu je navrženo pět kapacitních rychlovýtahů, které obsluhují podlaží od 2. PP až do 23. NP. Dva výtahy pak pokračují do 28. NP, kde obsluhují dvanáct apartmánů. Jeden výtah je evakuační. Komunikační jádro pokračuje ještě do 29. a 30. NP, v nichž jsou dvě úrovně strojovny výtahů a místnost pro operátory.
Kanceláře
Typická kancelářská patra začínají od 5. do 23. NP. Každé kancelářské patro má vlivem zalamované východní desky jinou plošnou výměru od 430 do 470 m² kancelářské plochy. Návrh je uzpůsoben tak, aby mohla být prodána nebo pronajata buď polovina, nebo celé patro. Firmy si tak mohou vybrat plošnou výměru, která je pro ně nejvýhodnější.
Apartmány
Patra 24. až 28. NP (i část 29. NP) jsou věnována reprezentativním apartmánům. Apartmány jsou dispozičně řešeny tak, aby měly výhled na vedutu města, nebo na panorama Pálavských vrchů. Ve 28. NP je navržen mezonetový apartmán s velkou terasou a možností přístupu do části 29. NP, kde je bazén a sauna. Bazén bude zároveň sloužit i jako požární nádrž.
Garáže
Takřka pod celým půdorysem domu jsou dvě patra podzemních garáží. V 1. PP budou parkovací stání vyhrazena pro návštěvníky, ve 2. PP pro rezidenty. Celková kapacita podzemních stání je 269 míst.
¤ Půdorys 1. NP
¤ Půdorys typického podlaží
¤ Příčný řez
¤ Pohled východní
Energetický koncept budovy
V návrhu budovy AZ Tower se na žádost investora řešilo využití získávání teplého i chladného vzduchu z podloží budovy pro vytápění a chlazení objektu, využití trvalých tepelných zátěží pro vytápění budovy a netradiční koncepci větrání administrativních podlaží. Samostatnou kapitolu tvoří použití fotovoltaických článků na jižním průčelí. Původně se zamýšlelo využít i malých větrných elektráren na střeše budovy, ale firmy vyrábějící tato zařízení v zahraničí zatím nevstoupily na středoevropský trh, a tak se muselo z tohoto záměru upustit.
Budova AZ Tower je založena na cca 1800 m velkoprůměrových pilot, což představuje předpokládaný potenciál až 230 kW tepelné energie. Nízkopotenciální teplo získané z energetických pilot je spolu s předpokládanými trvalými teplenými zátěžemi až 150 kW. Získávají se z chlazení technických místností, datových uzlů, strojoven výtahů a podobně. To vše je zužitkováno k výrobě tepla pro vytápění pomocí tepelných čerpadel. Toto množství tepla je dostatečné pro vytápění komerčních a obchodních prostor v podnoži objektu. Jako bivalentní zdroj slouží horkovod z městského systému CZT.
Zásadně byl přehodnocen názor na nucené větrání v kancelářích. Po většinu roku je možné větrat kanceláře přirozeně okny.
Část oken na kancelářském patře lze otevírat automaticky, spolu s podporou proudění vzduchu odtahovými ventilátory lze zajistit provětrávání prostor chladným nočním vzduchem, který ochladí i konstrukce, do nichž se chlad akumuluje. Tento systém umožňuje i řízenou výměnu vzduchu v průběhu dne. Budova bude vybavena inteligentním řídicím systémem, jenž umožňuje doplnění systému do podoby hybridního větrání, kdy potřeba větrání je řízena na základě sledování kvality vzduchu. Pro zajištění pohody vnitřního prostředí v letním období je systém doplněn strojním chlazením pro extrémní klimatické podmínky.
V době kritiky výstavby fotovoltaických elektráren nebude možná zmínka o využití sluneční energie zcela přesvědčivá, ale myšlenka využití fotovoltaických panelů na jižním průčelí budovy je zcela jiná. Plocha článků, kterou lze na průčelí umístit, je relativně malá na to, aby se jednalo o investici s přijatelnou návratností. Cílem této aplikace není tedy rychlý finanční zisk s důsledkem zatěžování přenosové soustavy, ale příspěvek k ochraně životního prostředí. Budova je velkým spotřebitelem elektrické energie a ?čistá energie? bude spotřebována tam, kde je vyrobena, což by mělo být cílem těchto řešení.
¤ Detail výškové budova AZ Tower, vizualizace
Konstrukční řešení
Výšková část objektu je navržena z monolitického železobetonu jako železobetonová stěnová konstrukce schodiště a sdružených výtahových šachet, jež jsou ve východním a západním průčelí doplněny dalšími stěnami, majícími v půdoryse tvar širokého písmene U o podstavě délky 22,8 m a bočnicích o délce 6,7 m. Stěna v západní fasádě je svislá, ale ve východní je dvakrát zešikmena - přičemž půdorysně se zlomy vzájemně nepřekračují. Tyto stěny tvoří ztužující prvek, který vzdoruje vodorovným silám od zatížení větrem jako konzola ze základové desky. Pro zkrácení rozpětí jsou mezi obvodové stěny a výtahové jádro vloženy řady sloupů, které vynáší plné betonové stropní desky tl. 240 až 260 mm.
Podnož je klasickou železobetonovou skeletovou konstrukcí, jejíž hmotnost musí vzdorovat vztlaku vyvozenému rozdílem hladin podzemní vody pod základovou deskou a okolo milánských stěn. V modulovém rastru podnože 6,0x7,5 m jsou rozmístěny sloupy podpírající stropní desky s výjimkou nadzemní části automobilového servisu, kde jsou velkorozponové haly s osovou vzdáleností svislých konstrukcí 18,75 m. Zde je konstrukce řešena pomocí předpínaných průvlaků se vzájemnou osovou vzdáleností 6,0 m a stropní deskou mezi nimi.
Obvodové podzemní stěny vůči zemnímu a vodnímu tlaku využívají železobetonovou konstrukci pažení stavební jámy (milánské podzemní stěny) s důsledně těsněnými pracovními spárami mezi jednotlivými lamelami. Tloušťka podzemních železobetonových stěn pažení jámy je s ohledem na požadovanou vodonepropustnost a požadavky korozní ochrany vůči bludným proudům navržena v tl. 600 mm s krytím betonářské výztuže min. 40 mm a šířkou trhliny do 0,20 mm.
Základová deska má pod výškovou částí tl. 750 mm a pod podnoží tl. 450 mm a je z betonu C 30/37 - XA2 s průsakem omezeným na 30 mm. Deska je navržena jako vodonepropustná železobetonová konstrukce s omezenou šířkou trhliny do 0,20 mm a s těsněním veškerých pracovních spár v betonu vůči průniku podzemní vody do objektu. Pro omezení rozdílu sedání mezi výškovou částí a podnoží bude použito vrtaných pilot jako prvků hlubinného založení.
¤ Návrh interiéru kanceláří v budově AZ Tower, spolupráce s firmou BENE
Statický model
Celá konstrukce (výšková část včetně podnože) byla modelována v prostoru pomocí prutů (1D-prvků) a deskostěn (2D-prvků) s respektováním průřezových a materiálových charakteristik programem RFEM4 včetně oslabení stěn a stropů většími otvory. Vliv stlačitelnosti podloží pod stavbou a prvků hlubinného založení (podzemních stěn po obvodě a pilot pod deskou) byl modelován povrchovým modelem podloží, resp. svislými pružinami u prvků hlubinného založení, takže vrchní stavba obsahuje interakci s podložím. Piloty musely být navrženy podle jejich zatěžovacího diagramu (na požadované sedání ve vztahu k působícímu zatížení). Takto odladěný prostorový model konstrukce byl zatížen zbývajícími stálými zatíženími (zatížení od vlastní hmotnosti je stanoveno z prostorového modelu), nahodilými užitnými zatíženími a větrem od jeho statických účinků pro kvazistálé kombinace zatížení i od dynamických účinků větru pro další doplňkové kombinace. Dále byl model konstrukce podroben dynamickému výpočtu na účinky seizmického zatížení podle ČSN EN 1998-1 metodou modální analýzy pomocí spektra pružné odezvy jako mimořádné kombinace zatížení (tato kombinace zatížení vyvozovala nižší vnitřní síly k rozhodujících průřezech nežli obdobně sestavená kombinace s dynamickými účinky větru).
¤ Fotografie modelu výškové budovy AZ Tower, foto: Filip Šlapal
Základní údaje o projektu
Název: AZ Tower
Projektant: Architektonická kancelář Burian-Křivinka spolupráce Ateliér 2002
Počet podlaží: 32
Výška stavby: 109,2 m
Kancelářské a obchodní plochy: 17 000 m²
Zahájení výstavby: 09/2010